數(shù)據(jù)庫(kù)原理及應(yīng)用

一、信息斥废、數(shù)據(jù)饱亿、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

1.信息? 是人腦對(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式蚜退、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及事物之間聯(lián)系的抽象反映。

信息


2.數(shù)據(jù)? 是用來(lái)記錄信息的可識(shí)別的符號(hào)組合彪笼,是信息的具體表現(xiàn)形式关霸。

數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式可用多種不同的數(shù)據(jù)形式表示同一信息,而信息不隨數(shù)據(jù)形式的不同而改變杰扫,有數(shù)字,文字膘掰,圖形圖像章姓,聲音等。

數(shù)據(jù)


3. 數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系

? 數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)化表示识埋;信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵凡伊,是對(duì)數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋。

數(shù)據(jù)與信息的聯(lián)系


4. 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理

(1) 數(shù)據(jù)處理? 將數(shù)據(jù)加工并轉(zhuǎn)換成信息的過(guò)程窒舟,包括數(shù)據(jù)的收集系忙、管理、加工利用(計(jì)算)惠豺、傳播等一系列活動(dòng)的總和银还。

數(shù)據(jù)處理

(2) 數(shù)據(jù)管理 是數(shù)據(jù)處理的核心,指數(shù)據(jù)的分類洁墙、組織蛹疯、編碼、存儲(chǔ)热监、檢索捺弦、維護(hù)等工作。


二、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

1. 數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展階段列吼,即人工管理階段幽崩、文件系統(tǒng)階段、數(shù)據(jù)庫(kù)管理階段寞钥。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)發(fā)展階段

(1)人工管理階段的特點(diǎn)

①數(shù)據(jù)不保存

②沒(méi)有專門管理數(shù)據(jù)的軟件

③數(shù)據(jù)不能共享慌申,冗余很大

④數(shù)據(jù)不具有獨(dú)立性


(2)文件系統(tǒng)階段 (50年代后期至60年代中期)的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)可以文件形式長(zhǎng)期保存在外部存儲(chǔ)的磁盤上;文件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理凑耻;數(shù)據(jù)和程序有了一定的獨(dú)立性

【優(yōu)點(diǎn)】

①文件組織形式多樣化太示,便于存儲(chǔ)和查找數(shù)據(jù),如順序文件香浩,索引文件等类缤。

②數(shù)據(jù)具有一定的共享性。數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定的程序邻吭,可以重復(fù)使用餐弱。

【缺點(diǎn)】:

①數(shù)據(jù)共享性差,冗余度大囱晴。一個(gè)文件基本上對(duì)應(yīng)于一個(gè)應(yīng)用程序膏蚓,即文件仍然是面向應(yīng)用的,文件間相互獨(dú)立畸写,缺乏聯(lián)系驮瞧。

②數(shù)據(jù)不一致性。這通常是由數(shù)據(jù)冗余造成的枯芬。

③數(shù)據(jù)獨(dú)立性差论笔。文件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)仍然基于特定的應(yīng)用,一旦改變數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)必須修改相應(yīng)的應(yīng)用程序千所,而應(yīng)用程序發(fā)生變化狂魔,如改用另一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)編寫程序,也需要修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)淫痰,程序和數(shù)據(jù)間的依賴關(guān)系并未根本改變最楷。

④數(shù)據(jù)間的聯(lián)系弱。文件與文件夾之間是獨(dú)立的待错,文件間的聯(lián)系必須通過(guò)程序來(lái)構(gòu)造籽孙。


(3) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 (60年代中期以后)的特點(diǎn)

①數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化。數(shù)據(jù)及其聯(lián)系按照數(shù)據(jù)模型組織到結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)中朗鸠,且面向全組織的所有應(yīng)用蚯撩。

②數(shù)據(jù)共享性高、冗余度低烛占。數(shù)據(jù)庫(kù)中的一組數(shù)據(jù)集合可為多個(gè)應(yīng)用和多個(gè)用戶共同使用胎挎。

DBMS


③數(shù)據(jù)獨(dú)立性高沟启。即數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序間相互獨(dú)立,即數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)犹菇、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)以及存儲(chǔ)方式的改變不影響應(yīng)用程序德迹。

*在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中,整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)可以分為三級(jí): 用戶邏輯結(jié)構(gòu)揭芍、數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)胳搞,獨(dú)立性分兩節(jié): 物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。

數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性

④數(shù)據(jù)由DBMS (數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)) 統(tǒng)一管理和控制称杨,有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制功能肌毅。

數(shù)據(jù)控制功能包括:? 數(shù)據(jù)的安全性控制、完整性控制姑原、并發(fā)控制悬而、數(shù)據(jù)恢復(fù)。

安全性控制

完整性控制

并發(fā)控制

數(shù)據(jù)恢復(fù)

(4)

三者對(duì)比


2.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) (DBS) 是以計(jì)算機(jī)軟硬件為工具锭汛,把數(shù)據(jù)組織成數(shù)據(jù)庫(kù)形式笨奠,并對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)箕别、管理价涝、處理和維護(hù)數(shù)據(jù)的高效能的信息處理系統(tǒng)吨述。

由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)纵朋、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件系統(tǒng)(含操作系統(tǒng)腐螟、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具侧蘸、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng))奸柬、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)配名,數(shù)據(jù)庫(kù)用戶組成页响。

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成


1)硬件系統(tǒng)? 指存儲(chǔ)和運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備。包括CPU段誊、內(nèi)存、大容量的存儲(chǔ)設(shè)備栈拖、輸入/輸出設(shè)備和外部設(shè)備等连舍。

2)數(shù)據(jù)庫(kù)? 是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的涩哟、可共享的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)象的集合索赏,這種集合按一定的數(shù)據(jù)模型(或結(jié)構(gòu))組織、描述并長(zhǎng)期存儲(chǔ)贴彼,同時(shí)能以安全和可靠的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢索和存儲(chǔ)潜腻。

*數(shù)據(jù)庫(kù)的兩個(gè)特點(diǎn):

①集成性

將某特定應(yīng)用環(huán)境中的各種應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,全部集中的并按照一定的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行存儲(chǔ)器仗。

②共享性

數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可為多個(gè)不同的用戶所共享融涣,可同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)童番,甚至同時(shí)存取數(shù)據(jù)庫(kù)中的同一數(shù)據(jù)。

3)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶? 即使用數(shù)據(jù)庫(kù)的人威鹿,對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)剃斧、維護(hù)和檢索等操作。

終端用戶/一般用戶

應(yīng)用程序員

數(shù)據(jù)庫(kù)管理員(DBA)

*DBA的主要職能:

DBA的主要職能

DBA的主要職能


4)軟件系統(tǒng)? 軟件系統(tǒng)主要包括:? 操作系統(tǒng)(Operating system忽你, OS)幼东、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)工具和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)等。

5)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)? DBMS是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心軟件科雳。

DBMS主要功能

DDL

DML

數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行管理

數(shù)據(jù)庫(kù)建立與維護(hù)


三根蟹、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)

1.三級(jí)模式,兩級(jí)映像

外模式糟秘、模式简逮、內(nèi)模式

外模式/模式映像、模式/內(nèi)模式映像

三級(jí)模式蚌堵,兩級(jí)映像

外模式可有多個(gè)买决,而模式和內(nèi)模式只有一個(gè)。

三級(jí)模式概念

物理級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)和概念級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)

模式

邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性

C/S

胖客戶機(jī)

B/S

瘦客戶機(jī)

四吼畏、三個(gè)世界及其有關(guān)概念

1.現(xiàn)實(shí)世界→信息世界→計(jì)算機(jī)世界

現(xiàn)實(shí)世界:即客觀存在的世界督赤,由客觀存在的事物及其聯(lián)系所組成。

信息世界(概念世界):是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映泻蚊,經(jīng)過(guò)人腦的分析躲舌、歸納和抽象形成信息,人們把這些信息進(jìn)行記錄性雄、整理没卸、歸納和格式化后就構(gòu)成了信息世界。 信息世界是對(duì)客觀事物及其聯(lián)系的一種抽象描述秒旋。

計(jì)算機(jī)世界:又叫數(shù)據(jù)世界约计,是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象,即對(duì)信息世界中的信息的數(shù)據(jù)化迁筛,將信息用字符和數(shù)值的數(shù)據(jù)表示煤蚌,使用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)并管理概念世界中描述的實(shí)體集、實(shí)體细卧、屬性和聯(lián)系的數(shù)據(jù)尉桩。

三個(gè)世界


2.現(xiàn)實(shí)世界→信息世界(概念世界) 通過(guò)[概念模型]來(lái)表達(dá)

概念模型


信息世界中

實(shí)體型,實(shí)體集


兩個(gè)實(shí)體型間的聯(lián)系:

一對(duì)一(1:1)

一對(duì)多(1:n)

多對(duì)多(m:n)


3.三個(gè)世界各術(shù)語(yǔ)的對(duì)應(yīng)關(guān)系

各術(shù)語(yǔ)對(duì)應(yīng)關(guān)系


五贪庙、數(shù)據(jù)模型

現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其聯(lián)系經(jīng)過(guò)兩級(jí)抽象及轉(zhuǎn)換后形成了計(jì)算機(jī)世界中的數(shù)據(jù)及其聯(lián)系蜘犁,而數(shù)據(jù)模型就是用來(lái)描述數(shù)據(jù)及其聯(lián)系的。

數(shù)據(jù)庫(kù)中存放數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是由數(shù)據(jù)模型決定的止邮,數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)的框架这橙,是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)奏窑。


【數(shù)據(jù)模型】:是描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)聯(lián)系析恋、數(shù)據(jù)的語(yǔ)義和完整性約束的概念集合良哲,由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三要素組成助隧。

1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):即數(shù)據(jù)組織的結(jié)構(gòu)筑凫,用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征,描述數(shù)據(jù)庫(kù)的組成對(duì)象以及對(duì)象間的聯(lián)系并村。

常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):層次結(jié)構(gòu)巍实,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)關(guān)系結(jié)構(gòu)。

常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

(1)層次模型

層次模型是采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)(有根樹(shù))來(lái)表示實(shí)體及其實(shí)體間的聯(lián)系的模型哩牍。

樹(shù)形結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)表示實(shí)體型棚潦,實(shí)體型間的聯(lián)系用指針表示。

層次模型

層次模型特點(diǎn)

層次模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束


層次模型的優(yōu)點(diǎn):

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單膝昆,層次分明丸边;查詢效率高,從根節(jié)點(diǎn)到樹(shù)中任意結(jié)點(diǎn)均存在一條唯一的層次路徑荚孵;提供良好的數(shù)據(jù)完整性支持妹窖。

缺點(diǎn):

不能直接表示多對(duì)多聯(lián)系;插入和刪除數(shù)據(jù)限制太多收叶;查詢子女時(shí)結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)雙親節(jié)點(diǎn)骄呼。

(2)網(wǎng)狀模型

網(wǎng)狀模型:是采用有向圖結(jié)構(gòu)表示實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型,每一個(gè)結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)實(shí)體型判没,結(jié)點(diǎn)間的帶箭頭的連線表示記錄型間1:n的父子聯(lián)系蜓萄。

網(wǎng)狀模型特點(diǎn)

網(wǎng)狀模型的數(shù)據(jù)操縱與完整性約束

網(wǎng)狀模型的優(yōu)點(diǎn):

可表示實(shí)體間的多種復(fù)雜聯(lián)系,具有良好的性能和存儲(chǔ)效率澄峰。

缺點(diǎn):

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜嫉沽;數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言復(fù)雜俏竞,用戶需要了解網(wǎng)狀模型的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)耻蛇。


(3)關(guān)系模型

以二維表(關(guān)系表)的形式表示實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。

關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫(kù)代表System R

關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一張規(guī)范化的二維表胞此,由表名、表頭跃捣、表體三部分構(gòu)成漱牵。

二維表

分量:每一行對(duì)應(yīng)的列的屬性值,即為元組中的一個(gè)屬性值疚漆。

候選碼:可唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性和屬性集酣胀。被選中來(lái)唯一標(biāo)識(shí)的稱為主碼刁赦。

一個(gè)關(guān)系中可以有多個(gè)候選碼,一個(gè)候選碼可以由一個(gè)或多個(gè)其值能唯一標(biāo)識(shí)該關(guān)系中任意元組的屬性組成闻镶。一個(gè)關(guān)系中只能有一個(gè)主碼甚脉。

關(guān)系模式:是對(duì)關(guān)系的描述,是關(guān)系模式的型铆农,一般表示為:關(guān)系名(屬性1牺氨,屬性2,…屬性n)

關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn):

有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論根據(jù)墩剖,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰猴凹,用關(guān)系描述實(shí)體及其聯(lián)系,具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性岭皂,更好的安全保密性郊霎。

缺點(diǎn):

查詢效率不如非關(guān)系模型。

2. 數(shù)據(jù)操作:對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)允許執(zhí)行的操作的集合爷绘,包括操作及相應(yīng)的操作規(guī)則(優(yōu)先級(jí))等书劝,描述了數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)特性。

一類是查詢操作土至,一類是更新操作(含插入购对,刪除,修改)毙籽。


3. 數(shù)據(jù)的完整性約束:一組完整性規(guī)則的集合洞斯。

完整性規(guī)則是數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則,用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化坑赡,以保證數(shù)據(jù)的正確烙如,有效,相容毅否。


六亚铁、關(guān)系的形式化定義和概念

1.關(guān)系上域的定義:域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合,又稱為值域螟加,用D表示徘溢。

域中所包含的值的個(gè)數(shù)稱為域的基數(shù),用m表示捆探,在關(guān)系中用域表示屬性的取值范圍然爆。


2.笛卡爾積:

笛卡爾積的定義

笛卡爾積


3.關(guān)系的定義:笛卡爾積的任意子集稱為定義在域上的n元關(guān)系。

關(guān)系

關(guān)系

關(guān)系模型中的關(guān)系

關(guān)系性質(zhì)

關(guān)系


七黍图、關(guān)系的候選碼曾雕、主碼、外碼

1. 候選碼:能唯一識(shí)別關(guān)系中的元組的一個(gè)屬性或?qū)傩约?/p>

2.主碼:從多個(gè)候選鍵中選擇一個(gè)作為查詢助被、插入或刪除元組的操作變量剖张,被選用的候選碼稱為主關(guān)系碼(主碼切诀,主鍵,關(guān)系鍵搔弄,關(guān)鍵字)幅虑。

每個(gè)關(guān)系必定有且僅有一個(gè)主碼,選定后不能重復(fù)顾犹。

3.外碼:如果關(guān)系R2的一個(gè)或一組屬性X不是R2的主碼倒庵,而是另一個(gè)關(guān)系R1的主碼,則該屬性或?qū)傩越M稱為關(guān)系的外碼蹦渣。

4.

外碼

關(guān)系的碼

主屬性:包含在主碼的各個(gè)屬性稱為主屬性哄芜。

非主屬性:不包含在任何候選碼中的屬性,稱為非主屬性(或非碼屬性)柬唯。

全碼:所有屬性的組合是關(guān)系的候選碼认臊。

超碼:包含候選碼的屬性集合。


八锄奢、關(guān)系的完整性

1.關(guān)系完整性概述:為了維護(hù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)世界的一致性失晴,對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的插入、刪除和修改操作必須有一定的約束條件拘央,這些約束條件實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)世界的要求涂屁,任何關(guān)系在任何時(shí)刻都要滿足這些語(yǔ)義約束。

2.三類完整性約束:

實(shí)體完整性

參照完整性

用戶自定義完整性

三類完整性約束


(1).實(shí)體完整性:是指主碼的值不能為空或部分為空灰伟。

關(guān)系模型中的一個(gè)元組對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)體拆又,一個(gè)關(guān)系則對(duì)應(yīng)一個(gè)是實(shí)體集,現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體是可區(qū)分的栏账,即它們具有某種唯一性標(biāo)識(shí)帖族,與此對(duì)應(yīng)的關(guān)系模型中以主碼來(lái)唯一標(biāo)識(shí)元組。

(2).參照完整性:如果關(guān)系R2的外碼與關(guān)系R1的主碼相符挡爵,則X的每個(gè)值或者等于R1中主碼的某一個(gè)值或取空值竖般。

參照完整性


(3). 用戶自定義完整性:是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件,它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求茶鹃。

比如說(shuō)成績(jī)約束:0–100分

3.

關(guān)系的完整性


九涣雕、關(guān)系代數(shù)

1.關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語(yǔ)言;

關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算對(duì)象與運(yùn)算結(jié)果都是關(guān)系闭翩;

關(guān)系代數(shù)運(yùn)算符包括:集合運(yùn)算符挣郭,關(guān)系運(yùn)算符,比較運(yùn)算符疗韵,邏輯運(yùn)算符兑障。

關(guān)系代數(shù)運(yùn)算符


2.關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算按運(yùn)算符的不同主要分為兩類:傳統(tǒng)的集合運(yùn)算,專門的關(guān)系運(yùn)算。

(1)傳統(tǒng)的集合運(yùn)算把關(guān)系看成元組的集合旺垒,以元組作為集合中元素來(lái)進(jìn)行運(yùn)算,其運(yùn)算是從關(guān)系的水平方向即行的角度進(jìn)行的肤无,包括并先蒋、差、交和廣義笛卡爾積等運(yùn)算宛渐。

傳統(tǒng)關(guān)系運(yùn)算中竞漾,交,并窥翩,差運(yùn)算要求參與運(yùn)算的關(guān)系r和關(guān)系s是相容的业岁,而笛卡爾積并沒(méi)有要求。

兩關(guān)系相容
傳統(tǒng)的集合運(yùn)算

②應(yīng)用:

并運(yùn)算:可增加一條記錄

差運(yùn)算:可刪除一條記錄

廣義笛卡爾積舉例:

R*S


(2)專門的關(guān)系運(yùn)算不僅涉及行運(yùn)算寇蚊,也涉及列運(yùn)算笔时,這種運(yùn)算是為數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用而引起的特殊運(yùn)算,包括選取仗岸、投影允耿、連接和除法等運(yùn)算。


分量

分量的集合

連接

象集



①選劝遣馈:

選取表達(dá)式


②投影:投影后不但減少了屬性较锡,元素也可以減少,新關(guān)系與原關(guān)系不相容盗痒。

投影表達(dá)式

選取和投影運(yùn)算組合


③Q連接(Q為算術(shù)比較運(yùn)算符)

Q連接表達(dá)式

表達(dá)式

其他形式


④自然連接

在等值連接的情況下蚂蕴,當(dāng)連接屬性X與Y具有相同屬性組時(shí),把在連接結(jié)果中重復(fù)的屬性列去掉俯邓,即如果R和S具有相同的屬性組Y骡楼,則自然連接可以記作為

自然連接表達(dá)式


等值連接和自然連接區(qū)別:

自然連接要求相等屬性值的屬性名相同,而等值連接不要求看成;

自然連接是去掉重復(fù)列的等值連接君编。



3.除法

除法運(yùn)算是二目運(yùn)算,設(shè)有關(guān)系R(X,Y)與關(guān)系S(Y,Z)川慌,其中X吃嘿、Y、Z為屬性集和R中的Y與S中的Y可以有不同的屬性名梦重,但對(duì)應(yīng)屬性必須出自相同的域兑燥。

除法表達(dá)式

除法運(yùn)算舉例

除法運(yùn)算同時(shí)從行和列的角度進(jìn)行運(yùn)算,適合包含“全部”和“至少”之類的短語(yǔ)查詢琴拧。

除法運(yùn)算應(yīng)用


4.

總結(jié)


十降瞳、元組關(guān)系演算

1.定義:

元組關(guān)系演算中以元組為單位,通過(guò)謂詞公式約束所要查找元組的條件,可以表示為:

元組關(guān)系演算


其中t為元組變量挣饥,即查詢目的除师,Q為元組演算的謂詞公式,即查詢的條件扔枫。

元組關(guān)系演算表示方式


2.? Q(t)可以通過(guò)原子公式汛聚、約束變量、自由變量短荐、運(yùn)算符構(gòu)成倚舀。

(1)原子公式

原子公式

(2)約束變量與自由變量

若元組演算公式中的一個(gè)元組變量前有“全稱量詞”和“存在量詞”,則稱該變量為約束元組變量忍宋,否則稱為自由元組變量痕貌。

自由變量


(3)運(yùn)算符

運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)(由高到低)


十一、元組關(guān)系演算與關(guān)系代數(shù)的關(guān)系

1.若有兩關(guān)系R和S糠排,其中為t元組變量

并操作舵稠,出現(xiàn)在R或S中

差操作,出現(xiàn)在R中乳讥,同時(shí)不出現(xiàn)在S中

選擇操作柱查,F(xiàn)表示選擇條件


投影操作,投影結(jié)果t的第一列對(duì)應(yīng)R的第一列云石,t的第二列對(duì)應(yīng)R的第三列唉工。

笛卡爾積操作

關(guān)系演算


十二、域關(guān)系演算

1.定義:以元組中的域?yàn)閱挝恍谥遥凑罩^詞公式所約束的條件查詢所需的元組淋硝,表示為

域關(guān)系演算

其中x1,x2…xn代表域變量宽菜,即元組的分量谣膳,R代表由原子構(gòu)成的公式。

R的定義如元組關(guān)系演算铅乡,同樣是反復(fù)由原子公式继谚,自由變量,約束變量和運(yùn)算符構(gòu)成阵幸。

2.舉例

題目

(1)查詢學(xué)生年齡大于等于20歲的學(xué)生姓名

結(jié)果表達(dá)式


(2)查詢學(xué)生年齡大于等于20歲的學(xué)生花履,姓名,學(xué)號(hào)挚赊,性別和年齡诡壁。

結(jié)果表達(dá)式


3.域關(guān)系演算語(yǔ)言QBE ( Query by example )

QBE表格形式

需要同時(shí)滿足的條件寫在一行

或關(guān)系的條件,寫在兩行中

在進(jìn)行多表查詢的連接過(guò)程中荠割,需要給出相同例子的域變量

**********************************************

1)在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的是: 數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系妹卿。

2)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的查詢,插入,修改和刪除等操作夺克,這種功能稱為數(shù)據(jù)操縱功能箕宙。

3)數(shù)據(jù)庫(kù)完整約束的建立需要使用DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言DDL。

4)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) (DBMS) 是一組軟件铺纽。

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